电镍炉熔炼（三）

   （一）流态化焙烧炉的结构入烘炉、开停炉
    1）流态化焙烧炉结构
    见图4，炉子是圆形二段扩大型，炉顶中央排烟，包括下料溜管、溢流口、底排料口、风帽、风箱、空气分布锥、供风管道及炉砌体等几部分组成。两段扩大主要是为了缓冲炉内物料的上升速度，降低烟气中的含量，且能将烟气流速控制在合适的范围内，以利于旋涡收尘。
    风帽采用顶侧部下吹式，其优点是能够良好地分散空气，且由于空气是由下向上流动，所以能将底部物料吹起，避免沉积；还能够避免物料通过风帽漏入风箱。其结构如图5所示。

[next]

    2）烘炉
    对于新砌炉而言，其开炉前的烘烤是非常重要的，烘炉是否成功关系到炉砌体寿命的长短，因此在烘炉时必须按升温曲线（见图6）进行。
在烘炉过程中，应及时记录热电偶指示的温度，并细致观察砌体的膨胀情况和拱顶的变化情况，以及其他不正常的情况，当炉子的某些部位发生故障而影响正常升温时应进行保温，待故障消除后，再继续升温。
    3）开停炉
    在讨论流态化炉的开停时，应区分这样三种概念：①新砌炉的开炉；②计划开炉和停炉；③正常操作过程中的开、停炉和死炉的开停炉。
   （1）开炉前的检查。开炉前应做好各项准备工作，全面检查炉体、仪表、供风、排烟及给料、排料系统是否具备开车条件，如有问题应立即组织有关人员处理。
    ①炉本体。由炉长亲自检查炉内风帽风眼是否畅通，如有堵塞现象，立即逐个扎通。各风帽是否固定，如有松动，应打开风箱，进行紧固处理。油路、风路、汽路是否畅通无阻，阀门是否开关灵活，不泄漏（注:适用于新砌炉的开炉）。热电偶套管螺丝是否拧紧，垫圈是否垫好。分料器是否能将炉料
    ②供风系统。由炉长配合高压鼓风机岗位工检查，检查高压鼓风炉是否具备开车条件；检查进出口阀及放空蝶阀（煤气阀）是否漏风。应采取各行业列含义骤进行调试L：首先打开煤气阀上部观察孔盖板，然后电动闸板向关闭方向进行，观察闸板上沿至密封槽距离20mm时停止电动，打开手动摇轮中央的离合器，用手动继续关闭闸板直至手动摇轮无法继续运转，然后交手动摇轮向相反方向旋转5～9圈，此时请电工调整关闭限位开关，合上离合器，用电动试运行几次，如果正常则盖好观察孔盖板并密封好，整个调试过程完毕。
    ③排烟系统。由司炉工配合收尘工继续 检查：炉顶出口至电收尘之间的烟道、收尘设施、积灰斗及溜灰 管有无堵塞现象，圆盘阀是否灵活好用；详细检查高温排烟机是否具备开车条件，烟气总管道上的仪表蝶阀及排烟机进出口阀门是否开闭灵活；利用冷态开车状态下检查烟气系统的漏风点，发现漏风点应立即处理。[next]
    ④上料系统。同上料系统岗位工配合，检查上料系统各设备是否正常。应采取“逆向开车”的方式进行试车，确保设备正常，并同时注意运输杂物不得进入炉顶料仓；司炉工应对炉顶料仓内的积米有充分的感性认识，应掌握物料的水分、粒度等物理性质、化学性质，做到心中有数，以便采取相应的操作方式，运用合适的技术条件。
    ⑤排料系统。炉长应亲自检查底部排料阀是否灵活好用，开关是否灵活，检查底料管及溢就绪管是否畅通无阻。
    ⑥仪表系统。由炉长与仪表工一起，详细检查仪表指示及记录是否准确，并进行鼓风空试，观察压力表及风量表是否正常。
   （2）流态化炉的开炉
    ①铺底料。流态化炉在新垂炉时，一般用焙砂或生精矿 与石英砂约1:1的混合物料作底米。底料中粉料太多或含 硫量太高，升温过程容易烧结，底料层太薄，不容易形成流态化床。第一次铺料厚度为200～250mm。铺完底料后，应鼓风冷试，其目的是不了在空气分布板上形成初试流态化床层，并检查炉内流态化情况。当鼓风冷试时，停风后料面平坦，旋涡均匀，证明进风均匀，流态化良好，否则要处理，直至合格为止。
    ②点火升温。当炉内底料铺好后，各项准备工作完成，即可开始烤炉升温，升温的目的是对炉料面情况，防止有结块产生，4～5h后铺第二次底料，使料层总厚度达到400mm以上时，便可风翻料，并加干精矿，温度上升至正常操作温度，炉子便转入正常。
   （3）快速开炉法
    当流态化炉计划停炉后开炉及死炉后开炉时，通常采用快速开炉法，采用这个方法的条件是，必须有一台流态化炉系统在正常运行，此时待开的炉子可引用正常运行的炉子 产出的热焙砂铺入炉内至地方病度为400～500mm后鼓风加料转入正常，只要开高投料即可很快转入正常运行，使开炉简单而又省时，缺点是劳动强度较大，且工作环境恶劣。
   （二）流态化焙烧的正常过程
    流态化炉正常操作主要是参照床层压降和温度，在风量一定的情况下来调节矿量。在操作中，既要掌握炉子运行的全面情况，又要养成对各项指标综合分析的习惯。其操作要点概括如下：
    一认真：认真抓好原料质量；
    二看：看温度操作，看压力操作；
    三勤：勤检查、勤联系、勤调节；
    四不准：不准正压操作，不准大风量大料量操作，不准断料高温操作，不准大手大脚调节。
    应严格遵守焙烧过程的工艺制度，否则将会形成恶性物质循环，影响生产的正常运行。[next]
    下面，就主要的操作条件的控制综述如下：
   （1）鼓风量。目前流态化炉所用的鼓风量指示是在鼓风管道上装孔析流量计通过动圈仪表指示。
    一般情况下鼓风量按照 一定的加料量是固定为变的。除因压力变化或电压波动会引起风量波动须及时调整外，固定风量后不需经常调整，但在新开炉或计划停炉后开炉时，应选择较大的风量，这是因为流态化层的料层在新铺好或停留一段时间后其空隙度要比已京戏态化膈的料层空隙度小得多，因而第一次鼓风流态化时所克服此时所形成的最大压力降就不能达到流态化状态，由于沟流现象的发生而造成局部烧结，造成开炉失败。
再者，由于目前干精矿粒级相对较大喜以风日量（≥280Nm³/h）同时以排底料配合的方式进行调节 ，往往可以在短期内收到明显的效果。此方法的缺点是烟尘量大幅度上升，增加了旋风收尘器的负担，并且严重污染了环境，造成一定的金属损失。因此不能频繁使用。
   （2）流态化床层稳定。在固定鼓风量的重要条件下，流态化床层的温度主要决定于加料的均匀性和化学成分是否稳定。 下料不均匀不仅影响流态化床层温度的波动，而且最灵敏地影响炉气SO₂浓度的波动。所以中料的均匀程度可以说是控制操作的主要环节。尤其对于半氧化沪态化焙烧而言，要求的焙烧温度是650～750℃，一旦出现断料情况，温度即会迅速超过控制范围，造 成死炉。因此在操作中，应时刻注意下料情况。另外在正常生产过程中若高温操作，容易使精矿 中低熔点物料软化、熔融，如果突然出现断料情况，炉内物料来不及更新，容易造成烧结。
    精矿化学成分的变化也会波及到温度。流态化氧化焙烧过程是自热过程，因此在鼓风量一定的情况下，含 硫的多也会影响到温度的控制。当精矿中含 硫量低于18%时，一般认为焙烧过程将无法进行。此时极易造成冷床死炉。在操作过程中若遇到持续减少料量而温度持续下降或上升缓慢时，应保持料量、精心操作。当含 硫量超过25%时，则烟气温度过高影响排烟机的正常运行，目前采取的办法是在精矿中配入石英，右消除多余的热量，且能够降低熔炼电日记的电单耗。
另外，精矿的水分波动大，使得流态化床层温度难于稳定控制。
   （3）压力降。包括流化床层的阻力及空气分布板的阻力。压力降是操作中不可缺少的条件，它可以反映出流态化床是否处于正常状态。由于目前所采用的风帽型尚不能根本避免风眼的逐渐堵塞，因此随着风眼的逐渐堵塞造成压力上涨，或底料阀关不严造成压力降的大小波动，一般是因为排底料管有烧结块堵塞造成压力上涨，或底料阀关不严造成压力下降，有时则是因为旋风收尘器严重堵塞后鼓风量下降而压力上升。加料量过大，炉内大颗粒增多，也会造成压力上涨。出现这几种现象可通过排底料，同时检查溢流管是否畅通来调整。
压力降的意义除标志流态化床层是否正常外，还可指出风帽的堵塞程度，这一点可以通过压力降的仪表与炉内静止料层的厚度之间的关系来体现。可以近似认为：[next]
                  空床压力降（Pa）=压力降的仪表值（Pa）－炉内静料层厚度（mm）
    空床压力降即可体现风帽堵塞的严重程度。因此在每次新开炉时应测定空床压力降作为今后操作的参考，并在生产中选用宜的压力降以保证炉内静料层的厚度，此厚度应保证在500～800mm之间。
   （4）其他。炉顶温度一般较流化层温度低30～50℃。但也有例外，如果矿尘量过大，则炉顶温度几乎与流态化层温度相等。因现有工艺流程的客观因素所决定，当炉顶温度在700℃以上时，排烟机进口温度则超过400℃，这样将会大大增加排烟机负荷，造成帮障频繁，影响生产。
    为保持劳动条件良好，炉膛压力不宜采用正压，但采用过大负压会吸入冷空气，将影响SO2浓度和烟尘质量。因此炉顶的压力保持在－100～＋100Pa。为保证排烟机的正常运行，应设法将烟气入口处的温度降至℃以下，并且应定期停车加油和清洗叶轮。
在流态化炉的生产操作过程中，各岗位之间还应紧密配合。皮带运料工应及时掌握物料的物理性质，包括水分和粒度状况，应经常经司炉提供信息，以便掌握适宜的操作条件，保证流态化炉的正常运行。
   （三）流态化焙烧过程的事故处理
   （1）发生料加不下或其他断料情况应立即停止加炒、料皮带，然后停风，关闭供风、排烟系统蝶阀，再处理加料系统事故，处理完毕，确认能加料时再新开炉。
   （2）突然停风。若遇高压鼓风机突然停车而停风，则立即停止加料，并关闭供风、排烟系统管道所有阀门，待高压鼓风机恢复正常后重新开炉。
   （3）炉温升高或下降。正常操作过程中，若遇到温度上升太快，超出控制范围，应即检查加料系统是否出故障而不进料，如出故障应立即按断料停炉处理事故，处理完毕重新开炉后，应逐渐调整炉温到控制范围之内。不可操之过急。若流态化层温度下降，在排除了底部沉积后，则必须检查下料量是否失控，如果失控，应立即停炉处理。高整下料量后，使炉温逐渐恢复正常。
   （4）压力上升或下降太快。遇到风箱压力上升，应考虑大颗粒沉积，同时参照流态化层底部温度，利用排底料来调整，若遇焙炒仓满而引起的风箱压力增大，应立即停炉，排放焙砂。
    若风箱压力下降太快，则考虑以下几个方面的因素：
    ①底料过多，造成流态化层内物料减少，压力降低。风箱压力指示不摆动，此时应减少鼓风量和加料量，并根据压力情况渐次调整直至正常。
    ②风箱及孔板流量计以后管道漏风，造成压力突然降低。
    ③流态化层内情况异常，出现局部穿孔现象，导致压力降下低。[next]
    ④取压管堵塞，造成压力降下降，应找仪表工处理。
    ⑤风鼓不进炉内且压力降上升，是由于炉床上大面积结块或一级旋涡及二级旋涡严重堵塞等情况出现，应随机应变，立即停炉处理。
    若炉顶压力上升，应从以下几方面考虑：
    ①比正常操作值过大，应及时检查原因处理，逐渐调整至操作范
    ②排烟机抽力减小，应及时与排烟机岗位联系，从收尘车间，排烟机入口蝶阀等几个方面找原因，尽快恢复。
    ③收尘高施及烟道堵塞，或开裂而大量漏风，应及时通知收尘工检查。
    ④停电事故的处理：
    •仪表系统全部停电无法判断炉况时，应立即停炉，找仪表工、电工处理，恢复正常后重新开炉，
    •若低压系统全部停电，而高压鼓风机仍然工作，无法加料和关闭阀门时，应立即用手动方法将供风、排烟管道上的阀门关闭，或立即停开鼓风机和拓排烟机，等恢复正常后继续开炉。
    总之，在生产过程中应及时发现问题，解决问题，不断积累经验，不断完善操作。良好地将基础理论知识运用到实践中去，方能提高生产技术水平。
   （四）回转窑焙烧处理镍精矿、铜精
    回转窑是对散状或浆状物料进行热处理的热工设备。回转窑为中空的卧式圆筒形设备，窑体外壳用钢板卷成，略倾斜于水平面（斜度2%～6%），形成尾高头低，物料沿轴向借坡度的作用、窑的回转和推力向前运动。回转窑的长度、直径无严格限制，随工艺要求选定。
    由于回转窑具有操作简便、对原料的适应性强、产能高等优点，根据金川公司目前的原料情况，回转窑在处理杂料上有着其他焙烧设备不可替代的优越性。其镍回转窑熔渣和铜回转窑熔渣作业参数见表3和表4。
    金川公司近几年来在回转窑焙烧方面获得如下成就：
    ①变频技术应用，使设备更加节能、易控。
    ②窑头放料收尘综合必造，大大改善了窑头工作环境和回收大量有价金属。
    ③计算机离线技术在顺转窑的应用，使操作从经验操作发展到直观、定量的离线操作，为保证产品质量指标和技术经济指标提供了有利的保障。
    ④圆盘采用高分子聚乙烯内衬的应用，不仅保证了正常生产，还大大提高了圆盘漏斗的使用寿命。
    ⑤镍回转窑窑尾链条交叉悬挂、双链板、圆链环的成功运用，降低了窑尾结圈的生长速度，延长了链条寿命，大大延长了检修周期。[next]

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0">⑥皮带自动调芯托滚的运用，减少了漏料。重型防划缓冲托滚的应用防止皮带划伤，提高皮带寿命。

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0">⑦重油旋涡沉砂式反吹过滤器的应用，保证了入窑重油质量。

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0">⑧吊车真空接触柜改造，大大延长了吊车检修周期。